DE112007002364T5 - Stereoskopisches Röntgensystem und Verfahren - Google Patents

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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/022Stereoscopic imaging

Abstract

System zum Gewinnen eines stereoskopischen Röntgenbildes eines Objekts, aufweisend:
mindestens ein Gehäuse;
ein Paar von voneinander entfernten Röntgenröhren innerhalb des mindestens einen Gehäuses, wobei jede Röntgenröhre Röntgenstrahlen erzeugt, wenn sie angetrieben werden;
einen Kollimator für jede Röntgenröhre, wobei eine Längsachse jedes Kollimators zwischen seiner zugeordneten Röntgenröhre und dem Objekt ausgerichtet ist, jeder Kollimator die Röntgenstrahlen aus seiner zugeordneten Röntgenröhre so filtert, dass Röntgenstrahlen, die nicht auf das Objekt gerichtet sind, eingeschränkt sind; und
einen digitalen Bildsensor, der von den Kollimatoren entfernt, dem Objekt gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der digitale Bildsensor zum Detektieren von Röntgenstrahlen aus den Röntgenröhren und Liefern von Sensordaten für jede Röntgenröhre zum Bilden des stereoskopischen Röntgenbildes vorhanden ist.

Description

  • Gebiet
  • Die offenbarten Verfahren und Systeme betreffen diagnostische bildgebende Systeme, und insbesondere Systeme und Verfahren zum Gewinnen von stereoskopischen Röntgenbildern.
  • Hintergrund
  • Röntgentechnik findet viele praktische Anwendungen in der Medizin, Industrie und Wissenschaft. Eine der bekannteren Anwendungen von Röntgenstrahlen ist die Anwendung als ein diagnostisches Werkzeug in der Medizin und Zahnmedizin. Röntgenstrahlen werden als solche eingesetzt, um anatomische Strukturen zu visualisieren und Pathologien, Krankheiten oder anatomische Anomalien zu detektieren. Fortschritte in der Röntgentechnik umfassen die Anwendung von digitaler Röntgenausrüstung, wobei Bilder digital erfasst werden. Die Anwendung von digitaler Röntgenausrüstung kann eine potenziell schädliche Bestrahlung eines Patienten stark reduzieren. Dabei wird schärferes Bilddetail bereitgestellt und auch die Bearbeitung ist leicht.
  • Jedoch wurde die Nützlichkeit von Röntgentechnik durch Schwierigkeiten bei Bereitstellung dreidimensionaler Information bezüglich eines untersuchten Objekts eingeschränkt. Studien im Bereich der Zahnmedizin haben gezeigt, dass für eine genauere Diagnose zwei oder drei in unterschiedlichen Winkeln aufgenommene Röntgenbilder erforderlich sind. Jene Röntgenbilder werden von einem Prüfer üblicherweise im Einzelnen betrachtet und im Kopf des Prüfers bearbeitet und miteinander verglichen, um sich eine dreidimensionale Darstellung vorzustellen.
  • Verschiedene Systeme wurden entwickelt, um dreidimensionale Information zu gewinnen, darunter Transmissions-Röntgenmikroskop und axiale Computertomographie-Scanner (CAT-Scanner, engl. „Computerized Axial Tomography Scanner"). Diese Systeme kombinieren Transmissions- Röntgensysteme mit tomographischen Rekonstruktionsverfahren, um die Wiederherstellung dreidimensionaler Information aus Sätzen von Schnittbildern zu ermöglichen. Diese Systeme erfordern eine große Anzahl von aus verschiedenen Richtungen aufgenommenen Schnittbildern eines Objekts. Die digitalen Bilddaten werden in einem Computer verarbeitet, um ein detailliertes dreidimensionales Bild des zu untersuchenden Objekts zu erzeugen.
  • Jedoch sind diese Systeme kompliziert und im Allgemeinen teuer, was sie etwas unzugänglich und teuer macht. Außerdem ist die für die Erzeugung eines CAT-Bildes erforderliche Strahlungsmenge sehr hoch im Vergleich zu zweidimensionalen Standardbildern. Deshalb besteht Bedarf an einem System und einem Verfahren zum Entnehmen dreidimensionaler Information aus zweidimensionalen Röntgenbildern, welches System relativ leicht zu gebrauchen, zugänglich und bezahlbar ist und dabei eingeschränkte Bestrahlung eines Patienten oder eines anderen Objekts ermöglicht.
  • Zusammenfassung
  • Offenbart sind Systeme und Verfahren zum Gewinnen stereoskopischer Röntgenbilder. Das Verfahren umfasst Aufnehmen zweier digitaler Röntgenbilder desselben Objekts aus unterschiedlichen Positionen. Der eingeschlossene Winkel zwischen den Achsen der Röntgenstrahlen für die jeweilige Position stimmt insgesamt mit dem Winkel überein, der von einem Augenpaar gebildet wird, von dem das Objekt betrachtet wird, obwohl größere Winkel verwendet werden können. Die Röntgenstrahlen können von zwei Röntgengeneratoren erzeugt werden, die entweder in einem gemeinsamen Gehäuse oder in getrennten, miteinander verbundenen Gehäusen untergebracht sind. Die Röntgengeneratoren sind voneinander entfernt angeordnet und zielen auf das Objekt, dabei einen geeigneten Winkel bildend. Es wird dafür gesorgt, dass das Objekt nicht bewegt wird. Die Röntgengeneratoren haben vorzugsweise Doppel-Kollimatoren zum Erfassen der Bilder. In diesem Fall braucht der Zeitabstand zwischen der Erzeugung der beiden Röntgenstrahlen nur gleich der Bilderfassungszeit des eingesetzten Sensors zu sein, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass sich das Objekt bewegt.
  • Die digitalen Daten von dem Sensor für jede Position werden in herkömmlicher Weise verarbeitet, um ein Bild des Objekts aus jeder Position zu liefern. Die erzeugten zwei Bilder werden so dargestellt, dass jedes Auge des Betrachters nur das entsprechende Bild sehen kann. Herkömmliche Darstellungsmethoden dreidimensionaler (3D) Bilder können benutzt werden. Beispielsweise können die Bilder polarisiert sein und durch eine entsprechende Polarisationsbrille sichtbar sein. Die Bilder können vorzugsweise auf einem 3D LCD-Bildschirm, z. B. Sharp ActiusTM RD3D, angezeigt werden. Auf solchen Bildschirmen überlappen sich die zwei Bilder, jedoch werden unterschiedliche Pixel für jedes Bild verwendet. Ein LCD-Filter schränkt den Winkel, in dem Licht von den Pixeln sichtbar ist, so ein, dass das Bild, das dem linken Auge des Betrachtes entspricht, nur durch das linke Auge betrachtet werden kann und umgekehrt. Andere Bildschirme weisen Rippen zum Einschränken des Sichtwinkels für jedes Pixel auf. Andere Methoden zum Betrachten stereoskopischer Bilder umfassen Videobrillen, die dem entsprechenden Auge unterschiedliche Bilder vorzeigen, oder einen 3D-Betrachter mit Spiegeln zum Reflektieren des entsprechenden Bildes von zwei Monitoren zu dem entsprechenden Auge des Betrachters hin.
  • In einer Ausführungsform weist ein System zum Gewinnen eines stereoskopischen Röntgenbildes eines Objekts auf: mindestens ein Gehäuse, ein Paar von voneinander entfernten Röntgenröhren innerhalb mindestens eines Gehäuses, wobei jede Röntgenröhre Röntgenstrahlen erzeugen, wenn sie angetrieben wird, einen Kollimator für jede Röntgenröhre und einen digitalen Bildsensor, der von den Kollimatoren entfernt, vor dem Objekt angeordnet ist. Eine Längsachse jedes Kollimators ist zwischen seiner zugeordneten Röntgenröhre und dem Objekt ausgerichtet. Jeder Kollimator filtert die Röntgenstrahlen aus seiner zugeordneten Röntgenröhre so, dass Röntgenstrahlen, die nicht auf das Objekt gerichtet sind, eingeschränkt sind. Der digitale Bildsensor detektiert Röntgenstrahlen aus den Röntgenröhren und liefert Sensordaten für jede Röntgenröhre zum Bilden des stereoskopischen Röntgenbildes. In mancher Hinsicht können die Röntgenröhren innerhalb eines einzigen Gehäuses untergebracht sein.
  • In einer Hinsicht kann das System einen Prozessor in Kommunikation mit dem digitalen Bildsensor aufweisen, um die Sensordaten zu gewinnen und Bilddaten zu liefern, und eine Anzeige in Kommunikation mit dem Prozessor aufweisen, um die Bilddaten zu gewinnen und das stereoskopische Röntgenbild zum Betrachten zu liefern. Die Anzeige kann ferner einen Filter zum Einschränken des Betrachtens eines Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den durch den Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer der Röntgenröhren entspricht, auf das Betrachten durch ein Auge eines Betrachters aufweisen, wobei eine Position des Auges bezüglich der Anzeige einer Position einer der Röntgenröhren bezüglich des Objekts entspricht. Die Anzeige kann eine Flüssigkristallanzeige (LCD) sein und der Filter kann den Winkel einschränken, in dem Licht aus einem Pixel der LCD betrachtet werden kann. Die Anzeige kann eine Anzeige-Brille mit je einer Anzeige für jedes Auge eines Betrachters sein, wobei jede Anzeige einen Bereich des stereoskopischen Röntgenbildes anzeigt, das den von dem Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer der Röntgenröhren entspricht.
  • Ein Transformator kann die Eingangsspannung in die Betriebsspannung der Röntgenröhre zur Ausstrahlung der Röntgenstrahlen umwandeln. Ein Netzschalter kann die Eingangsspannung einschränken. Ein Umschalter kann die Betriebsspannung zwischen den Röntgenröhren umschalten. Ein Timer kann den Umschalter aktivieren.
  • In einer Ausführungsform kann ein Verfahren zum Gewinnen eines stereoskopischen Röntgenbildes eines Objekts umfassen: unter Spannung Setzen einer ersten Röntgenröhre zum Ausstrahlen von Röntgenstrahlen in Richtung zu dem Objekt, unter Spannung Setzen einer von der ersten entfernten zweiten Röntgenröhre zum Ausstrahlen von Röntgenstrahlen in Richtung zu dem Objekt, Detektieren der ausgestrahlten Röntgenstrahlen durch einen Sensor zum Gewinnen von Sensordaten, Verarbeitung der Sensordaten zum Gewinnen von Bilddaten und Anzeigen der Bilddaten zum Liefern eines stereoskopischen Röntgenbildes des Objekts. In mancher Hinsicht kann das Verfahren umfassen: Beibehalten der Positionen der ersten und der zweiten Röntgenröhre, des Sensors und des Objekts während des Betreibens und Detektierens.
  • Das Verfahren kann umfassen: Verbinden mit einer Spannungsquelle und Umwandlung der Spannung für die Röntgenröhren. Das Verfahren kann umfassen: Einschränken der Spannung für die Röntgenröhren.
  • In einer Hinsicht kann das Detektieren umfassen: Herunterladen der durch Detektieren der aus der ersten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen gewonnenen Sensordaten zu einem Prozessor und Herunterladen der durch Detektieren der aus der zweiten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen gewonnenen Sensordaten zu dem Prozessor. Vor dem Betreiben der zweiten Röntgenröhre kann die erste Röntgenröhre ausgeschaltet werden und können die durch Detektieren der aus der ersten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen gewonnenen Sensordaten in dem Sensor gelöscht werden.
  • In einer Hinsicht kann die Anzeige umfassen: Filterung des stereoskopischen Röntgenbildes zum Einschränken des Betrachtens eines Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den durch den Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer der Röntgenröhren entspricht, auf Betrachten durch ein Auge eines Betrachters, wobei eine Position des Auges bezüglich der Anzeige einer Position einer der Röntgenröhren bezüglich des Objekts entspricht. Filterung kann umfassen: Einschränken eines Winkels, in dem Licht aus einem Pixel der LCD betrachtet werden kann.
  • In einer Hinsicht kann die Anzeige umfassen: Anzeigen eines ersten Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den aus der ersten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen entspricht, die durch den Sensor detektiert wurden, für eine erstes Auge eines Betrachters und Anzeigen eines zweiten Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den aus der zweiten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen entspricht, die durch den Sensor detektiert wurden, für eine zweites Auge des Betrachters.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines stereoskopischen Röntgensystems; und
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Gewinnen stereoskopischer Röntgenbilder.
  • Beschreibung
  • Um ein allgemeines Verständnis zu gewähren, werden nun bestimmte illustrative Ausführungsformen beschrieben; jedoch ist für den Fachmann verständlich, dass die hier beschriebene Vorrichtung adaptiert und modifiziert werden kann, um eine Vorrichtung für andere geeigneten Anwendungen bereitzustellen und dass andere Zusätze und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne die Rahmen der hier beschriebenen Systeme und Verfahren zu verlassen.
  • Wenn nicht anders angegeben, können die erläuterten Ausführungsformen als solche verstanden werden, die beispielhafte Merkmale von wechselnden Details bereitstellen, und deshalb können, wenn nicht anders angegeben, Merkmale, Komponenten, Module, und/oder Aspekte der Erläuterungen anders kombiniert, getrennt, umgetauscht, und/oder umgeordnet werden, ohne die offenbarten Systeme und Verfahren zu verlassen. Außerdem sind die Formen und Größen von Komponenten ebenfalls beispielhaft und können, wenn nicht anders angegeben, geändert werden, ohne die offenbarten Systeme oder Verfahren zu beeinflussen. In der gesamten vorliegenden Offenbarung kann die Verwendung der Artikel „ein" oder „eine" zum Modifizieren eines Substantivs als unbestimmter Artikel verstanden werden, der ein oder mehr als ein modifiziertes Substantiv einschließt, wenn nicht anders angegeben.
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Systems 10 zum Erzeugen stereoskopischer Röntgenbilder. Ein Transformator 12 innerhalb eines Gehäuses 14 des Systems 10 ist mit einer Spannungsquelle 3 über einen Netzschalter 16 verbunden. Der Netzschalter 16 kann außerhalb angeordnet sein, um die Bestrahlung des Operators zu vermeiden. Der Transformator 12 wandelt die Eingangsspannung von der Spannungsquelle 3 um, um eine hohe Spannung für die Elektroden (nicht gezeigt) von Röntgenröhren 18a und 18b bereitzustellen. Die Röntgenröhren 18a, 18b funktionieren in herkömmlicher Weise und erzeugen Röntgenstrahlen. Z. B. erhitzt der Strom in einer Kathode einen Glühdraht, der Elektronen in einer hohen Geschwindigkeit zu einer Wolframanode zerstäubt. Ein Hochgeschwindigkeitselektron kann ein Elektron aus einem niedrigeren Orbital eines Wolframatoms herausschlagen und ein Elektron aus einem höheren Orbital kann auf das niedrigere Energieniveau herunterfallen und dabei ein hochenergetisches Röntgenphoton freilassen. Ein Umschalter 20 kann die Betriebsspannung zwischen den Röntgenröhren 18a und 18b umschalten. Der Umschalter 20 kann einen Timer 22 zum automatischen Umschalten der Betriebsspannung aufweisen.
  • Kollimatorröhren 24a, 24b absorbieren unerwünschte Röntgenstrahlen, um die ausgestrahlten Röntgenstrahlen auf eine Richtung entlang der Längsachsen 26a, 26b der Kollimatorröhren 24a, 24b effektiv einzuschränken. In dieser Weise werden die ausgestrahlten Röntgenstrahlen so gefiltert, dass nur solche, die im Wesentlichen parallel zu Achsen 26a, 26b verlaufen und die insgesamt zu einem Objekt 5 hin konvergieren, durch die Kollimatorröhren 24a, 24b durchgelassen werden. Platten 28a, 28b aus Reinaluminium können auf dem Weg der Röntgenstrahlen angeordnet sein, um energiearme Röntgenstrahlen auszufiltern, die das Objekt nicht durchdringen könnten und daher nicht nützlich für die Erzeugung von Bildern wären. Ein Bildsensor 30 erfasst die Röntgenphotonen digital, die durch das Objekt passieren, und die durch den Sensor 30 erfassten digitalen Sensordaten werden zu einem Prozessor 32 übertragen (Pfeil 34, 1). Der Prozessor 32 verarbeitet die von jeder Röntgenröhre 18a, 18b gewonnenen Sensordaten, um Bilddaten für ein Paar von zweidimensionalen Bildern 36a, 36b zu gewinnen, die auf einer Anzeige 38 dargestellt werden.
  • Die zwei resultierenden Bilder 36a, 36b werden so angezeigt, dass nur das Bild für die Röntgenröhre, die der Position des Auges des Betrachters entspricht, in diesem Auge empfangen wird, wodurch dem Anwender ein 3D-Bild 36 bereitgestellt wird. Bekannte Methoden für Anzeigen von 3D-Bildern können eingesetzt werden. Z. B. können die Bilder polarisiert und/oder gefärbt sein und durch entsprechende Polarisations- und/oder Farbbrillen betrachtet werden. Vorzugsweise können die Bilder auf einem 3D LCD-Bildschirm angezeigt werden, z. B. Sharp ActiusTM RD3D. Auf solchen Bildschirmen werden die zwei Bilder überlappt, jedoch werden separate Pixel für jedes Bild benutzt. Ein LCD-Filter schränkt den Winkel, in dem Licht von den Pixeln betrachtet werden kann, so ein, dass das Bild, das dem linken Auge des Betrachters entspricht, nur von dem linken Auge betrachtet werden kann und umgekehrt. Andere Arten von Anzeigen umfassen Bildschirme mit Rippen, die den Sichtwinkel für jedes Pixel einschränken; Anzeige-Brillen, die Bilder dem entsprechenden Auge separat anzeigen; 3D-Betrachter mit Spiegeln zum Reflektieren des entsprechenden Bildes von zwei Monitoren zu dem entsprechenden Auge des Betrachters hin; und andere Arten sind bekannt.
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines Verfahrens 100, mittels dessen das System 10 stereoskopische Röntgenbilder zum Betrachten erzeugt. Das Röntgensystem 10 wird mittels des Netzschalters 16 aktiviert (102). Wenn das System 10 aktiviert ist, ist der Transformator 12 an (104). Der Netzschalter 16 kann den Transformatorstrom so einschränken, dass im System 10 der zum Gewinnen der Bilddaten erforderliche Strom fließt, damit das stereoskopische Bild erzeugt werden kann. Der Netzschalter 16 kann in Verbindung mit dem Umschalter 20 und dem Timer 22 betätigt werden, um die Expositionszeit einzuschränken, d. h. die Zeit, in der das Objekt 5 mit Röntgenstrahlen bestrahlt wird. Der Transformator 12 wandelt (106) die Eingangsspannung um, um die erforderliche Hochspannung für das Elektrodenpaar einer ersten Röntgenröhre 18a bereitzustellen und somit die erste Röhre einzuschalten (108). Für die Illustration und nicht als Einschränkung werden hier die Systeme und Verfahren beschrieben, in denen die Röntgenröhre 18a als erste eingeschaltet und die Röntgenröhre 18b als zweite eingeschaltet wird. Es ist verständlich, dass die Reihenfolge, in der die Röhren eingeschaltet werden, keinerlei Auswirkung auf das Funktionieren der beschriebenen Systeme und Verfahren hat.
  • Nachdem die Röntgenröhre 18a, gesteuert von dem Timer 22, zum Gewinnen von Sensordaten (110) durch den Bildsensor 28 zum Erzeugen eines digitalen Bildes lang genug eingeschaltet war, schaltet der Umschalter 20 die erste Röntgenröhre 18a aus (112). Der Bildsensor 28 kann die Sensordaten, die durch die aus der ersten Röntgenröhre 18a ausgestrahlten Röntgenstrahlen erzeugt werden, zu dem Prozessor 30 herunterladen (114). Nach einer Zeit, die zum Löschen des Bildsensors 28 erforderlich ist (116), gesteuert von dem Timer 22, wird der Umschalter 20 aktiviert (118), sodass die zweite Röntgenröhre 18b eingeschaltet wird (120).
  • Nachdem die Röntgenröhre 18b, gesteuert von dem Timer 22, zum Gewinnen von Sensordaten (122) durch den Bildsensor 28 zum Erzeugen eines digitalen Bildes lang genug eingeschaltet war, schaltet der Umschalter 20 die zweite Röntgenröhre 18b aus (124). Der Timer 22 kann in Verbindung mit dem Netzschalter 16 betätigt werden, um die Betriebsspannung des Transformators 12 einzuschränken, sodass, wenn die Röntgenröhre 18b ausgeschaltet wird, der Netzschalter 16 aktiviert werden kann, um den Transformator 12 auszuschalten, wie mit dem gestrichelt eingezeichneten Block 126 angegeben. Der Netzschalter 16 kann den Transformator 12 als eine störungssichere Maßnahme nach einer vorgegebenen Zeit unabhängig ausschalten.
  • Der Bildsensor 28 kann die Sensordaten, die durch die aus der zweiten Röntgenröhre 18b ausgestrahlten Röntgenstrahlen erzeugt werden, zu dem Prozessor 30 herunterladen (128). Für die Illustration werden das Herunterladen der Sensordaten aus dem Bildsensor 28 zu dem Prozessor 30 (Blöcke 114, 128) nach dem Ausschalten der Röntgenröhren 18a, 18b gezeigt. Jedoch kann der Bildsensor 28 die Sensordaten zu dem Prozessor 30 herunterladen, während die Röntgenröhren 18a, 18b eingeschaltet sind oder während die Röntgenröhren 18a, 18b eingeschaltet sind und nachdem die Röntgenröhren 18a, 18b ausgeschaltet wurden, abhängig von der Konfiguration des Bildsensors 28 und des Prozessors 30.
  • Der Prozessor 30 verarbeitet (130) die Sensordaten, um Bilddaten zu gewinnen, die einem zweidimensionalen Röntgenbild für die Röntgenröhre 18a und einem zweidimensionalen Röntgenbild für die Röntgenröhre 18b entsprechen. Die Bilddaten werden zu einer Anzeige 36 übertragen (132). Mittels der Bilddaten aus dem Prozessor 30 zeigt (134) die Anzeige 36 die Bilddaten so an, dass ein Betrachter ein 3D-Röntgenbild des Objekts wahrnimmt, wie bezüglich der Anzeige 36 beschrieben.
  • Obwohl das stereoskopische System und Verfahren bezüglich einer spezifischen Ausführungsform beschrieben wurde, sind sie nicht so eingeschränkt. Offensichtlich können viele Modifikationen und Variationen ersichtlich werden angesichts der oben angegebenen Lehre. Z. B. kann der Timer 22 mit dem Netzschalter 16 konfiguriert sein, oder separat entlang einer Netzleitung 40, die den Transformator 12 speist. Alternativ kann jeder der Röntgenröhren 24a, 24b innerhalb eines Gehäuses untergebracht sein, die miteinander verbunden sein können, um das Gehäuse 14 zu bilden. Ähnlich kann jede Röntgenröhre 24a, 24b ihren eigenen Transformator 12 aufweisen und der Umschalter 20 kann mit dem Netzschalter 16 konfiguriert sein, um zwischen den Transformatoren 12 umzuschalten. Elemente, Komponenten, Module, und/oder deren Teile, die so beschrieben sind und/oder anderweitig in den Zeichnungen so dargestellt sind, als dass sie mit irgendetwas in Verbindung stehen, dem zugeordnet sind und/oder darauf basieren, können verstanden werden in dieser Weise direkt und/oder indirekt in Verbindung zu stehen, zugeordnet zu sein und/oder zu basieren, wenn nicht anders angegeben.
  • Viele zusätzliche Änderungen in den hier beschriebenen und erläuterten Details, Materialien, und Anordnung der Teile können von dem Fachmann vorgenommen werden.
  • Zusammenfassung
  • Offenbart sind Systeme und Verfahren zum Gewinnen stereoskopischer Röntgenbilder. Das Verfahren umfasst Aufnehmen zweier digitaler Röntgenbilder eines Objekts aus unterschiedlichen Positionen. Der Winkel zwischen den Achsen der Röntgenstrahlen für die jeweilige Position stimmt insgesamt mit dem Winkel zwischen zwei Augen überein, die das Objekt betrachten, obwohl größere Winkel auch möglich sind. Die Röntgenstrahlen können durch zwei Röntgengeneratoren erzeugt werden, die entweder in einem gemeinsamen Gehäuse oder in getrennten, miteinander verbundenen Gehäusen untergebracht sind. Die Röntgengeneratoren sind voneinander entfernt angeordnet und zielen auf das Objekt, dabei einen geeigneten Winkel bildend. Es wird dafür gesorgt, das Objekt nicht zu bewegen. Die Röntgengeneratoren haben vorzugsweise Doppel-Kollimatoren zum Erfassen der Bilder. In diesem Fall braucht der Zeitabstand zwischen der Erzeugung der beiden Röntgenstrahlen nur gleich der Bilderfassungszeit des eingesetzten Sensors zu sein, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass sich das Objekt bewegt.

Claims (26)

  1. System zum Gewinnen eines stereoskopischen Röntgenbildes eines Objekts, aufweisend: mindestens ein Gehäuse; ein Paar von voneinander entfernten Röntgenröhren innerhalb des mindestens einen Gehäuses, wobei jede Röntgenröhre Röntgenstrahlen erzeugt, wenn sie angetrieben werden; einen Kollimator für jede Röntgenröhre, wobei eine Längsachse jedes Kollimators zwischen seiner zugeordneten Röntgenröhre und dem Objekt ausgerichtet ist, jeder Kollimator die Röntgenstrahlen aus seiner zugeordneten Röntgenröhre so filtert, dass Röntgenstrahlen, die nicht auf das Objekt gerichtet sind, eingeschränkt sind; und einen digitalen Bildsensor, der von den Kollimatoren entfernt, dem Objekt gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der digitale Bildsensor zum Detektieren von Röntgenstrahlen aus den Röntgenröhren und Liefern von Sensordaten für jede Röntgenröhre zum Bilden des stereoskopischen Röntgenbildes vorhanden ist.
  2. System nach Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Prozessor in Kommunikation mit dem digitalen Bildsensor, wobei der Prozessor die Sensordaten gewinnt und Bilddaten liefert; und eine Anzeige in Kommunikation mit dem Prozessor, wobei die Anzeige die Bilddaten gewinnt und das stereoskopische Röntgenbild zum Betrachten liefert.
  3. System nach Anspruch 2, wobei die Anzeige ferner einen Filter zum Einschränken des Betrachtens eines Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den von dem Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer der Röntgenröhren entspricht, auf ein Betrachten durch ein Auge eines Betrachters aufweist, wobei eine Position des Auges bezüglich der Anzeige einer Position einer der Röntgenröhren bezüglich des Objekts entspricht.
  4. System nach Anspruch 3, wobei das Paar von voneinander entfernten Röntgenröhren innerhalb eines einzigen Gehäuses untergebracht ist.
  5. System nach Anspruch 3, wobei die Anzeige ferner aufweist: eine Flüssigkristallanzeige (LCD); und der Filter schränkt den Winkel ein, in dem Licht aus einem Pixel der LCD betrachtet werden kann.
  6. System nach Anspruch 5, ferner aufweisend: einen Transformator zum Umwandeln der Eingangsspannung in die Betriebsspannung der Röntgenröhre zur Ausstrahlung der Röntgenstrahlen.
  7. System nach Anspruch 6, ferner aufweisend: einen Netzschalter zum Einschränken der Eingangsspannung.
  8. System nach Anspruch 5, ferner aufweisend: einen Umschalter zum Umschalten der Betriebsspannung zwischen den Röntgenröhren.
  9. System nach Anspruch 8, ferner aufweisend: einen Timer zum Aktivieren des Umschalters.
  10. System nach Anspruch 5, wobei das Paar von voneinander entfernten Röntgenröhren innerhalb eines einzigen Gehäuses untergebracht ist.
  11. System nach Anspruch 2, wobei die Anzeige eine Anzeige-Brille mit je einer Anzeige für jedes Auge eines Betrachters aufweist, wobei jede Anzeige einen Bereich des stereoskopischen Röntgenbildes anzeigt, das den durch den Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer der Röntgenröhren entspricht.
  12. System nach Anspruch 2, wobei die Anzeige aufweist: eine erste Anzeige zum Anzeigen eines Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den von dem Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer ersten der Röntgenröhren entspricht; eine zweite Anzeige zum Anzeigen eines Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den von dem Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer zweiten der Röntgenröhren entspricht; und Mittel zum getrennten Ausrichten der Bilder aus der ersten und der zweiten Anzeige an das entsprechende Auge eines Betrachters.
  13. System nach Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Transformator zum Umwandeln der Eingangsspannung in die Betriebsspannung der Röntgenröhre zur Ausstrahlung der Röntgenstrahlen.
  14. System nach Anspruch 13, ferner aufweisend: einen Netzschalter zum Einschränken der Eingangsspannung.
  15. System nach Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Umschalter zum Umschalten der Betriebsspannung zwischen den Röntgenröhren.
  16. System nach Anspruch 15, ferner aufweisend: einen Timer zum Aktivieren des Umschalters.
  17. System nach Anspruch 1, wobei das Paar von voneinander entfernten Röntgenröhren innerhalb eines einzigen Gehäuses untergebracht ist.
  18. Verfahren zum Gewinnen eines stereoskopischen Röntgenbildes eines Objekts umfasst: unter Spannung Setzen einer ersten Röntgenröhre zum Ausstrahlen von Röntgenstrahlen in Richtung zu dem Objekt; unter Spannung Setzen einer von der ersten entfernten zweiten Röntgenröhre zum Ausstrahlen von Röntgenstrahlen in Richtung zu dem Objekt; Detektieren der ausgestrahlten Röntgenstrahlen durch einen Sensor zum Gewinnen von Sensordaten; Verarbeitung der Sensordaten zum Gewinnen von Bilddaten; und Anzeigen der Bilddaten zum Liefern eines stereoskopischen Röntgenbildes des Objekts.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend: Verbinden mit einer Spannungsquelle; und Umwandlung der Spannung für die Röntgenröhren.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, umfassend: Einschränken der Spannung für die Röntgenröhren.
  21. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Detektieren umfasst: Herunterladen der durch Detektieren der aus der ersten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen gewonnenen Sensordaten zu einem Prozessor; und Herunterladen der durch Detektieren der aus der zweiten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen gewonnenen Sensordaten zu dem Prozessor.
  22. Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend: Ausschalten der ersten Röntgenröhre vor dem Betreiben der zweiten Röntgenröhre; und Löschen der durch Detektieren der aus der ersten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen gewonnenen Sensordaten in dem Sensor.
  23. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Anzeigen umfasst: Filterung des stereoskopischen Röntgenbildes zum Einschränken des Betrachtens eines Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den von dem Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer der Röntgenröhren entspricht, auf ein Betrachten durch das eine Auge eines Betrachters, wobei die Position des Auges bezüglich der Anzeige einer Position einer der Röntgenröhren bezüglich des Objekts entspricht.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Filterung umfasst: Einschränken des Winkels, in dem Licht aus einem Pixel der LCD betrachtet werden kann.
  25. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Anzeigen umfasst: Anzeigen eines ersten Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den aus der ersten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen entspricht, die von dem Sensor detektiert wurden, zu einem ersten Auge eines Betrachters hin; und Anzeigen eines zweiten Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den aus der zweiten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen entspricht, die von dem Sensor detektiert wurden, zu einem zweiten Auge des Betrachters hin.
  26. Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend: Beibehalten der Positionen der ersten und der zweiten Röntgenröhre, des Sensors und des Objekts während des Betreibens und Detektierens.
DE112007002364T 2006-10-05 2007-10-04 Stereoskopisches Röntgensystem und Verfahren Withdrawn DE112007002364T5 (de)

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US11/539,007 2006-10-05
US11/539,007 US7440540B2 (en) 2006-10-05 2006-10-05 Stereoscopic x-ray system and method
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DE112007002364T5 true DE112007002364T5 (de) 2009-08-13

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DE112007002364T Withdrawn DE112007002364T5 (de) 2006-10-05 2007-10-04 Stereoskopisches Röntgensystem und Verfahren

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WO (1) WO2008043020A2 (de)

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DE102011081550A1 (de) * 2011-08-25 2013-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur stereoskopischen Röntgenbildgebung

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